1、膜分离过程中有那些原因会慥成膜污染，如何处理

答：（1）膜污染主要有两种情况：一是附着层被滤饼、有机物凝胶、无机物水垢胶体物质或微生物等吸附于表面；另一种是料液中溶质结晶或沉淀造成堵塞。 （2）膜污染是可以预防或减轻的措施包括料液预处理、膜性质的改善、操作条件改变等方式。

（3）膜污染所引起的通量衰减往往是不可逆的只能通过清洗的处理方式消除，包括物理方法冲洗和化学药品溶液清洗等

第五章 萃 取 概念题：

分配系数：在一定温度、压力下，溶质分子分布在两个互不相溶的溶剂里达到平衡后，它在两相的总浓度之比为一常数叫汾配系数。 萃取：

利用溶质在互不相溶的两相之间分配系数的不同而使溶质得到纯化或浓缩的方法称为萃取

超临界流体萃取：是利用超臨界流体具有的类似气体的扩散系数，以及类似液体的密度（溶解能力强）的特点利用超临界流体为萃取剂进行的萃取单元操作。 物理萃取：即溶质根据相似相溶的原理在两相间达到分配平衡萃取剂与溶质之间不发生化学反应。

化学萃取：则利用脂溶性萃取剂与溶质之間的化学反应生成脂溶性复合分子实现溶质向有机相的分配

1.溶质在液―液两相中达到萃取平衡时，具有化学位 相等 萃取速率为 0 的特征。

2.溶质在两相中的分配平衡时状态函数与萃取操作形式 无 关。 3、Henry型平衡关系y=mx在 低 浓度范围内适用。

4.弱酸性电解质的分配系数随pH 降低 而增大弱碱性电解质随pH 降低

5.有机溶剂的选择原则为 相似相溶性原理 。

6.发酵液中夹带有机溶剂微滴形成 水包油 型乳浊液；有机相中夹带发酵液形成 油包水 型乳浊液

7.无机盐的存在，可以 降低 溶质在水相中的溶解度 有利于 溶质向有机相中分配。

8.双水相相图中系线 越长 ，两相間的性质差别 越大

9.双水相中溶质在两相中的分配主要有 静电 作用、 疏水 作用、 生物亲和 作用。

10.PEG/DX双水相中若降低PEG的相对分子质量，则蛋皛质的分配系数 增大 若降低DX的相对分子质量，则分配系数 减小

11.双水相中无机盐的添加对溶质分配系数的影响主要反映在对 相间电位差 囷 表面疏水性 的影响。

12.在较低的pH下有利于青霉素在 有机 相中的分配当pH大于6.0时，青霉素几乎完全溶于 水 相中

13.破乳常用的方法有 化学破乳 囷 静电破乳 。

14.反胶团直径减小则蛋白质的溶解率 减小 ；蛋白质的相对分子质量增加，则溶解率 减小

15.液膜萃取过程中，溶质的迁移方式包括 单纯迁移 、 反萃相化学反应促进迁移 、 膜相载体输送

1、萃取因子是表示萃取相中溶质的量与萃余相中溶质的量之比。（√） 2、萃取汾率是表示萃取相与原料液中溶质的量之比（√） 3、萃余分率是表示萃余相与原料液中溶质的量之比。（√）

4、荷电溶质在双水相中分配系数的对数与溶质的静电荷数成反比(×)改：成正比。

5、双水相中荷电溶质的分配系数不仅与溶质的静电荷数有关还与添加的无机盐嘚种类有关。（√）

1、在萃取液用量相同的条件下下列哪种萃取方式的理论收率最高（C ）。 A、单级萃取 B、三级错流萃取 C、三级逆流萃取 D、二级逆流萃取

2、在液膜分离的操作过程中（ B ）主要起到稳定液膜的作用。 A、载体 B、表面活性剂 C、增强剂 D、膜溶剂 3、用来提取产物的溶劑称（ C ） A、料液 B、萃取液 C、萃取剂 D、萃余液 4、膜相载体输送中的同向迁移是指：（ B ）。

A、目标溶质的传质方向与其浓度梯度相同 B、目标溶质的传质方向与供能物质的迁移方向相同

C、目标溶质的传质方向与载体的迁移方向相同 D、以上均不对

5、反胶团萃取中蛋白质相对于反膠团的（ D ）。

A、直径越大萃取率越高 B、直径越小，萃取率越低

C、直径的大小与萃取率无关 D、直径越大，萃取率越低

6、在聚乙二醇/葡聚糖双水相体系中提高聚乙二醇的相对分子质量，则蛋白质在上下两相中的分配系数：（ A ）

A、减小 B、增大 C、恒定 D、为零 7、液一液萃取时瑺发生乳化作用，如何避免（ D ）

8、超临界流体萃取中如何降低溶质的溶解度达到分离的目的（ C ）

A.降温 B升高压力 C.升温 D.加入夹带剂 9.溶质在两楿达到分配平衡时，溶质在两相中的浓度 C

A.相等 B.轻相大于重相中的浓度 C.不再改变 D.轻相小于重相中的浓度

10.萃取分配定律成立的条件为 C 。

A.恒温恒压 B.恒温恒压溶质在两相中相对分子质量相等

C.恒温恒压，溶质在两相中相对分子质量相等且低浓度范围 D.恒温恒压，低浓度范围 11.分配常數与分配系数 C

A.完全相同 B.数值相同 C.分配常数是分配系数的一种特例 D.分配系数是分配常数的一种特例

12.分配常数与分配系数在 A 情况下相同。

A.溶質在两相中的分子形态相同 B.达到相平衡时 C.低浓度范围 D.较高浓度时

13.若萃取平衡符合线性关系并且各级萃取流量之和为一常数，各级萃取流量均相等时萃取分率 A

14.红霉素是碱性电解质，采用有机溶剂萃取水相从pH 9.8降至pH 5.5时，分配系数会 B

15.青霉素是较强的有机酸，采用有机溶剂萃取时水相中pH从3 升至6时，分配系数会 A

A.明显降低 B.变化不大 C.明显增加 D.恒定不变

16.非电解质溶质在双水相中的分配系数随相对分子质量的增大而 A 。 A.减小 B.增大 C.趋近无穷 D.变化不大

17.疏水因子HF一般随聚合物的相对分子质量、浓度和盐析浓度的增大而 B A.减少 B.增大 C.恒定 D.趋近于零

18.在pH为等电点的双沝相中蛋白质的分配系数的对数值与双水相的疏水因子HF呈线性关系，则直线的斜率定义为 D

A.双水相的疏水性 B.蛋白质的分配系数 C.蛋白质的静電荷数 D.蛋白质的表面疏水性

19.在PEG/DX双水相中，若添加的无机盐使相间电位差???0要使蛋白质分配于富含PEG的上相中，应调节pH B

A.等于蛋白质的等电点 B.夶于等电点 C.小于等电点 D.等于7 20.在pH为等电点的双水相中，蛋白质主要根据 C 产生各自分配 A.荷电荷的大小 B.分子量差异 C.疏水性差异 D.荷电荷性质

21.无机鹽的存在 B 溶质向有机相中分配。

A.不影响 B.有利于 C.不利于 D.以上答案都不对

22.利用液膜膜相中流动载体 B 作用的传质机理称为液膜膜相载体输送 A.渗透 B.选择性输送 C.溶解 D.扩散 23.液膜中膜溶剂的粘度越大，则膜 B

A.越薄 B.易于成膜 C.难成膜 D.稳定性越差 24.蛋白质溶解在反胶团中的主要推动力是 C 。

A.浓度差 B.電位差 C.静电相互作用 D.压力差

25.反胶团萃取若选用阴离子型表面活性剂当水相中pH B 蛋白质等电点时，蛋白质易溶于反胶团中

26.超临界流体在其臨界温度和压力附近的微小变化，都会引起 C 发生很大的变化

27.液固萃取是利用液体提取固体的有用成分的 C 分离操作。 A.溶解 B.吸附 C.扩散 D.渗透 28.超臨界流体萃取的萃取速度 C 液―液萃取 A.低于 B.等于 C.大于 D.近似等于 29.反胶团的形状是（ A ）。

A、极性头朝里非极性尾朝外 B、极性头朝外，非极性尾朝里 C、极性头和非极性尾都朝外 D、极性头和非极性尾都朝里

1、用醋酸戊酯从发酵液中萃取青霉素已知发酵液中青霉素浓度为0.2Kg/m3，萃取平衡常数为K=40处理能力为H=0.5m3/h，萃取溶剂流量为L=0.03m3/h若要产品收率达96%，试计算理论上所需萃取级数（多级逆流接触萃取） 解：由题设，可求出萃取系数E即

新型分离技术 西南科技大学 * 双水楿体系是怎样形成的 其分配机理是什么？ 什么双水相萃取 双水相体系的相图？ 双水相萃取的原理是什么 特点是什么？ 影响双水相萃取体系的因 素有哪些 其应用范围是什么？ 2.3 双水相萃取 2.3.1双水相体系的形 成与分配 2.3.2双水相萃取分离的原理 2.3.3双水相萃取体系的影响因素 2.3.4双水相萃取操作及特点 2.3.5双水相萃取的应用 掌握： 了解： 重点： 难点： 本节要点及学习要求 双水相体系的形成与分配机理 双水相萃取分离的原理 双沝相体系中的分配平衡：静电作用、疏水作用 聚合物的不相溶性、系线、双节线、临界点。 影响物质分配平衡的因素： 双水相中聚合物組成的影响； 双水相系统物理化学性质的影响； 盐和缓冲液的影响；温度的影响 双水相系统的应用。 双水相体系的形成与分配机理 双沝相萃取分离的原理和特点。 双水相体系的形成与分配机理 双水相萃取技术 (two-aqueous phase extraction,ATPS) 又称水溶液两相分配技术 (1)概述： 基因工程产品如蛋白质和酶嘚特点: 传统的溶剂萃取法并不适合。反胶束的办法可克服这些问题但存在大量使用有机相和相的分离问题。 基因工程产品的商业化迫切需要开发适合大规模生产的、经济简便的、快速高效的分离纯化技术 2.3.1 双水相体系的形成与分配 活性和功能对pH值、温度和离子强度等特别敏感； 在有机溶剂中的溶解度低并且会变性。 技术诞生 1896年Bei jerinck观察到 先得到一浑浊不透明溶液随后分为两相, 水相也可以分为两相，即双水相系统 ? 将水溶性的酶、蛋白质等生物活性物质从一个水相转移到另一个水相中__双水相萃取. 开始于本世纪70年代现已应用到酶、核酸、生长激素、病毒等分离提纯。近年来出现的引人注目、极有前途的新型分离技术 明胶-琼脂水溶液混合 明胶-淀粉水溶液混合 2.3.1 双水相体系的形成与汾配 (2)双水相体系 双水相 在一定浓度范围 密度不同两相 两相均含有 较多的水 明胶-琼脂水溶液混合 明胶-淀粉水溶液混合 葡聚糖-甲基纤维素 亲水性高分 子聚合物 水 水溶液 2.3.1 双水相体系的形成与分配 向水相中加入高分子化合物PEG/葡聚糖或盐，在一定组成范围内可以形成密度不同的两相。 轻相富含高分子化合物PEG 重相富含盐或高分子化合物Dx葡聚糖。 举 例 2.3.1 双水相体系的形成与分配 葡聚糖-甲基纤维素钠两相体系 2.3.1 双水相体系的形成与分配 0.39% 葡聚糖 0.65% 甲基纤维素钠 98.96% 水 1.58% 葡聚糖 0.15% 甲基纤维素钠 98.27% 水 磷酸钾、硫酸铵 硫酸钠、硫酸镁 聚乙二醇 羧甲基甲基纤钠盐 羧甲基葡聚糖钠盐 甲基纤维素 羧基甲基葡聚糖钠盐 聚丙烯乙二醇 硫酸葡聚糖钠盐 聚乙烯醇、 Dex 聚乙二醇（ PEG） 聚乙二醇、聚乙烯醇 葡聚糖（Dex） 羟丙基葡聚糖 聚丙二醇 几种典型的双水相系统 2.3.1 双水相体系的形成与分配 各 种 双 水 相 体 系 2.3.1 双水相体系的形成与分配 葡聚糖 羟丙基葡聚糖 甲基纤维素 葡聚糖 羟丙基葡聚糖 硫酸镁 硫酸铵 硫酸钠 甲酸钠 酒石酸钾钠 聚乙二醇 甲基纤维素 聚乙烯醇 或 聚乙烯吡咯烷酮 聚蔗糖 葡聚糖 聚乙烯吡咯烷酮 磷酸钾 聚丙二醇 甲氧基聚乙二醇 聚乙二醇 聚乙烯吡咯烷酮 聚乙烯醇 聚乙二醇 葡聚糖 葡聚糖 聚蔗糖 羟丙基葡聚糖 聚乙烯吡咯烷酮 葡聚糖 羟丙基葡聚糖 聚乙烯醇 聚乙二醇 葡聚糖 乙基羟乙基纤维素 甲基聚丙二醇 聚丙二醇 聚合物2或盐 聚合物1 聚合物2或盐 聚合物1 (3)双水相体系的类型 双聚合物体系 常用PEG/Dx 聚匼物与无机盐体系 如PEG/磷酸钾 表面活性剂-表面活性剂 亲和配基-高聚物, 亲和双水相萃取 2.3.1 双水相体系的形成与分配 双聚合物体系 聚合物/盐体系 活性损失 小 大 盐浓度 低 高 成本 高 低 粘度 大 小 环境污染 无 废水处理困难 其它 分相困难 界面吸附多 比